15 декабря 1984 г. с космодрома Байконур стартовала ракета-носитель «Протон-К», которая вывела на траекторию полета к Венере автоматическую межпланетную станцию «Вега-1» (5ВК №901). Следующая станция «Вега-2» (№902) была отправлена в полет 21 декабря 1984 г. Обе АМС были выведены на траектории, проходящие через диск планеты. Это было обусловлено необходимостью ввода в атмосферу Венеры спускаемых аппаратов (СА) и аэростатных зондов. Перелет от Земли до Венеры обеих станций «Вега» практически полностью повторял баллистику станций «Венера 11» – «Венера-14». Единственным отличием являлся пролет не над дневной, а над ночной стороной «утренней звезды». Ночная сторона Венеры была выбрана также по причине более стабильного температурного режима в атмосфере. После выхода на дневную сторону под действием солнечных лучей оболочка аэростата и газ нагреваются, начинается просачивание газа через оболочку, в результате чего аэростат теряет подъемную силу.

Конструкция платформы АСП-Г

АМС "ВЕГА"

    Так как посадка совершалась на ночной стороне планеты, с посадочного аппарата были сняты телефотометры и плотномер. Однако оставили грунтозаборные устройства и аппаратуру «Арахис» для определения содержания в грунте породообразующих элементов.
    Когда до планеты оставалось около 650 тыс км, от станций отделились спускаемые аппараты, а сами «Веги», приняв с СА информацию, совершили маневр ухода с попадающей траектории и отправились в 268-суточный перелет к комете.

Платформа АСП-Г в раскрытом положении, в которое она приводилась перед исследованием кометы. В верхней части снимка видны фрагменты противопылевой защиты служебного модуля. Слева противопылевая защита покрыта ЭВТИ, справа – нет.

АМС "ВЕГА"

    11 июня 1985 г. спускаемый аппарат станции «Вега-1» вошел в атмосферу Венеры на ночной стороне. После отделения от него верхней полусферы, в которой в сложенном состоянии находился аэростатный зонд, каждая часть совершала автономный спуск. Через несколько минут началось наполнение аэростата гелием. По мере прогрева гелия зонд всплыл на расчетную высоту 53–55 км, начался дрейф. Использование стандартного СА диаметром 2.4 м, в котором размещался посадочный аппарат, не позволяло поместить в него большой французский аэростатный зонд. В НПО имени Лавочкина был разработан и изготовлен компактный аэростат, масса которого вместе с системой наполнения не превышала 110 кг. Он состоял из оболочки диаметром 3.4 м и подвешенной на капроновом фале длиной 12 м гондолы, состоящей из метеокомплекса, радиосистемы и блока питания, установленных на несущей конструкции. Общая масса гондолы – 6.7 кг.
    Наполнение оболочки аэростата должно было идти достаточно быстро, чтобы исключить «провал» до высоты с недопустимо высокой температурой. Если бы температура окружающей зонд атмосферы превысила 100°С, то его оболочка стала бы пропускать наполняющий ее гелий. С другой стороны, скорость наполнения ограничивалась опасностью наддува на большой высоте, где она могла лопнуть. Через 10 минут после входа в атмосферу на высоте 46 км от спускаемого аппарата произошло отделение тормозного парашюта, после чего его спуск проходил уже на аэродинамическом тормозном щитке. СА совершал спуск и одновременно передавал научную информацию на пролетный аппарат «Вега-1» с последующей ретрансляцией информации на Землю. При этом пролетный аппарат находился в зоне устойчивой связи как с СА, так и с Землей.

КА «Вега», подготовленный для технологической стыковки с ракетным блоком «Д». Видны экраны противопылевой защиты. Платформа АСП-Г с противопылевым кожухом, покрытым ЭВТИ, сложена в транспортное положение и зачекована. Черные прямоугольники на кожухе АСП-Г – радиаторы сброса тепла с научных приборов.

АМС "ВЕГА"

    На высоте 17 км – возможно, из-за внезапного сильного вихревого потока, – сработал сигнализатор посадки. Запустилась циклограмма работы приборов на поверхности планеты, в том числе грунтозаборного устройства (ГЗУ). Бур начал сверлить атмосферу, а не грунт Венеры. После 63 минут спуска аппарат плавно опустился на поверхность, на равнину Русалки в Северном полушарии. Кроме ГЗУ, другие научные приборы зонда передали ценную информацию. Продолжительность приема информации со спускаемого аппарата «Веги-1» после посадки составила около 20 минут. Аэростатный зонд проработал в атмосфере 46 часов. За это время под действием ветра он продрейфовал вдоль экватора примерно 11500 км со средней скоростью 69 м/с.
    Полет зонда начался из полуночного района, а закончил он свою работу на дневной стороне. Гондола измеряла температуру атмосферы, давление, вертикальные порывы ветра, а также среднюю освещенность. Данные передавались прямо на Землю. Для обеспечения приема научной информации от венерианского аэростата были созданы две сети радиотелескопов: советская, координируемая ИКИ АН СССР, и международная, координируемая французским Национальным центром космических исследований (CNES).
    С помощью сети радиотелескопов, расположенных по поверхности Земного шара, удалось очень точно определять местоположение зонда, а также направление дрейфа в атмосфере и скорость. 15 июня 1985 г. состоялись операции по входу СА «Вега-2» в атмосферу Венеры и отделению аэростатного зонда. Посадка СА произошла в предгорьях Земли Афродиты в южном полушарии, примерно в 1600 км от места посадки СА «Веги-1». К счастью, сигнализатор посадки СА «Веги-2» сработал своевременно – в момент касания поверхности. Грунтозаборное устройство отработало штатно, что позволило провести анализ грунта.

Телевизионная система КА "Вега" для исследования кометы Галлея

АМС "ВЕГА"

    В районе посадки «Веги-2» была зафиксирована низкая электропроводность грунта, близкая к электропроводности некоторых базальтовых пород при температуре 500°C. По земной петрографической классификации этот состав можно отнести к оливиновому габбронориту – представителю довольно распространенной группы земных габброидов нормальной щелочности. Выявленные особенности могут свидетельствовать, что формирование данной венерианской породы происходило при деформации некоторого исходного расплава, содержащего не более 1% воды.
    Второй аэростатный зонд также отлично сработал, он дрейфовал на высоте 54 км и за 46 часов преодолел путь в 11000 км. С помощью малых аэростатных зондов была изучена циркуляция атмосферы планеты на высоте 54–55 км, где давление составляет 0.5 атмосферы, а температура 40°С. Эта высота соответствует наиболее плотной части облачного слоя Венеры, в которой, как предполагалось, более отчетливо должно проявиться действие механизмов, поддерживающих быстрое вращение атмосферы с востока на запад вокруг планеты – так называемую суперротацию атмосферы.


    Операции по подготовке двух станций «Вега» к пролету кометы начались 10 февраля 1986 г. с коррекции траектории «Веги-1» (на второй станции она не потребовалась). 12 и 15 февраля по командам с Земли были переведены из транспортного положения в рабочее автоматические следящие платформы и подготовлены к работе телевизионные системы. В целях юстировки и калибровки 14 февраля было осуществлено наведение телесистемы «Веги-1» на Юпитер. Удалось получить изображение планеты, удаленной на 807 млн км.
    Исследование кометы Галлея с помощью советских КА началось 4 марта 1986 г. в 09:10 по московскому времени, когда межпланетная станция «Вега-1» находилась на расстоянии 14 млн км от ядра. Были включены приборы станции, платформа произвела поиск кометы и наведение на нее телевизионной системы, было сделано несколько десятков снимков высокого качества через различные светофильтры. Аналогичный сеанс был произведен утром 5 марта, когда аппарат сблизился с объектом до примерно 7 млн км. Наконец, 6 марта в 10:20:06 ДМВ пролетный аппарат «Веги-1» прошел на расстоянии 8879 км от ядра кометы Галлея при относительной скорости 79.2 км/с. Пролетный сеанс научных измерений и съемок начался с расстояния 760 тыс км и продолжался 4 часа 50 минут, а наиболее важная его часть длилась около 20 мин. В самый кульминационный момент пролета относительное местоположение объектов менялось со скоростью примерно 1°/сек.

Траектории пролета всех аппаратов исследователей кометы Галлея

АМС "ВЕГА"

    Впервые производились комплексные исследования кометы Галлея с борта земного КА. Информация, и в том числе более 500 снимков через различные светофильтры, передавалась на Землю в реальном времени со скоростью 65 кбод.
    Удалось определить форму и размеры ядра: это монолитное тело, вытянутое, форма неправильная, размеры – 14 км по большой оси и около 7 км в поперечном направлении. Поверхность его оказалась очень темной (отражательная способность 5%) и горячей (температура около +100°С). По интенсивности воздействия на аппарат частиц определили, что за один проход около Солнца комета теряет около 400 млн тонн вещества (30 тонн паров воды и около 5–10 тонн пыли в секунду). Газ растекается от кометного ядра со скоростью примерно 1 км/с. После пролета через газопылевую оболочку аппарат сохранил работоспособность, однако из-за интенсивной бомбардировки кометной пылью мощность СБ упала почти на 45%, а в конце сеанса произошел еще и сбой трехосной ориентации станции.
    На следующий день трехосная ориентация была восстановлена, что позволило провести еще один цикл изучения кометы Галлея, но уже с другой стороны. 8 марта из-за ошибки наведения изображений кометы получено не было. В это время к ядру приближалась вторая отечественная станция, поэтому все внимание и ресурсы были сосредоточены на ней. «Вега-2» прошла на минимальном расстоянии от кометы 9 марта тоже в 10:20 по московскому времени, сблизившись с ядром до 8045 км на скорости 76.8 км/с. Аппарат выполнил намеченную программу, однако не обошлось без нервотрепки. За полчаса до максимального сближения произошел отказ в системе управления платформой, и ситуацию спасло то, что было предусмотрено автоматическое включение резервного контура управления. Общая продолжительность пролетного сеанса второй станции составила 5 час 30 мин, было получено 700 снимков высокого качества – пыли с этого направления оказалось меньше, чем у «Веги-1». Удалось провести еще два сеанса изучения кометы на отлете – 10 и 11 марта.

Прием данных с АМС "Вега"

АМС "ВЕГА"

    В результате исследования двумя советскими АМС кометы Галлея были получены уникальные научные результаты, в том числе около 1500 снимков. Впервые удалось так близко подойти к самому центру «хвостатого чудовища», впервые удалось рассмотреть с близкого расстояния кометное ядро. Программа исследований была выполнена полностью. Были определены физические характеристики ядра (размер, форма, свойства поверхности, температура), изучена структура и динамика околоядерной области комы, состав газа и пылевых частиц, их распределение по массам на различных расстояниях от ядра, взаимодействие солнечного ветра с атмосферой и ионосферой кометы.
    Величина максимального сближения с ядром кометы выбиралась с учетом неточности знания траектории движения кометы, которая составляла около 3000 км, а также условий безопасного пролета сквозь окружающее ядро кометы пылевое облако – кому. Точное определение параметров орбиты кометы – очень сложная задача, так как при движении она подвергается возмущению со стороны планет Солнечной системы, а при подлете к Солнцу на нее действует реактивная сила, возникающая при выбросе из ядра кометного вещества.
    Уточненные с помощью отечественных АМС параметры траектории движения кометы (проект «Лоцман») позволили европейским исследователям в ночь на 14 марта провести свою станцию Giotto на расстоянии всего 605 км от ядра. Правда, за две секунды до этого в результате соударения с осколком кометы ориентация станции была нарушена, а когда через 32 мин контакт был восстановлен, выяснилось, что вышла из строя телекамера. Тем не менее европейцам удалось получить 1200 снимков и другую уникальную научную информацию.

Обработанный снимок ядра кометы Галлея

АМС "ВЕГА"

    8 марта японский аппарат Suisei совершил пролет кометы Галлея на расстоянии 152400 км, а Sakigake прошел 11 марта на расстоянии 6.99 млн км от нее. Более близкий пролет не планировался, так как эти КА не были оснащены противопылевой защитой. После кометы две «Веги» продолжили движение по гелиоцентрической орбите, попутно исследуя метеорные потоки комет Деннинга-Фудзикавы, Биела, Бланпейна и все той же кометы Галлея. Последний сеанс связи с «Вегой-1» был проведен 30 января 1987 г., и в нем было зафиксировано полное израсходование азота в газобаллонах. «Вега-2» проработала до 24 марта 1987 г. Результаты исследований, проведенных КА «Вега», были высоко оценены Правительством СССР. Советские и зарубежные участники проекта были награждены орденами и медалями Советского Союза. Директору ИКИ академику Р.З.Сагдееву и первому заместителю генерального конструктора НПО имени С.А.Лавочкина В.А.Серебренникову были присвоены высокие звания Героев Социалистического Труда.